Подшипники качения: классификация, назначение, классы точности

Подшипником называют опору или направляющую, определяющую положение движущихся частей по отношению к другим частям механизма.

Подшипники качения представляют собой готовый узел, основным элементом которого являются тела качения — шарики или ролики, установленные между кольцами и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга обоймой, называемой сепаратором. В процессе работы тела качения катятся по дорожкам качения колец, одно из которых в большинстве случаев неподвижно.

Подшипники качения широко распространены во всех отрас¬лях машиностроения. Они стандартизованы и изготовляются в массовом производстве на ряде крупных специализированных заводов.

Подшипники качения делятся:

по форме тел качения: - на шариковые и роликовые с цилиндрическими, витыми, игольчатыми, бочкообразными и коническими роликами.

по числу рядов тел качения - на одно-, двух-, четырех- и многорядные

по способу компенсации перекосов вала - на несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся

по способности воспринимать нагрузку преимущественно того или иного направления: - на радиальные, радиально-упорные и упорные;

по серийности: - сверхлёгкая, особо легкая, легкая, средняя и тяжелая

Обозначение подшипника отражает его основные параметры и конструктивные особенности. Первые две цифры (справа налево) обозначают внутренний диаметр подшипника.

Третья цифра справа обозначает серию подшипника: 8 и 9 - сверхлегкая; 1 и 7 - особолегкая; 2 - легкая; 3 -средняя; 4- тяжелая; 5 - легкая широкая; 6 - средняя широкая.

Четвертая цифра справа обозначает тип подшипника: 0 - радиальный шариковый однорядный; 1 - радиальный шариковый двухрядный сферический; 2 - радиальный с короткими цилиндрическими роликами; 3 - радиальный двухрядный сферический с бочкообразными роликами; 4 - радиальный роликовый с длинными цилиндрическими роликами и игольчатый; 5 - радиальный с витыми роликами; 6 - радиально-упорный шариковый; 7 - роликовый конический радиально-упорный; 8 - упорный шариковый; 9 - упорный роликовый.

Пятая и шестая цифры справа обозначают конструктивные особенности подшипника, седьмая цифра - серию подшипника по ширине: 1-нормальная; 2 - широкая; 3, 4, 5 и 6 - особо широкая; 7 - узкая.

Установлено пять классов точности подшипников (в порядке повышения точности): 0, 6, 5, 4 и 2.

Цифра впереди перед тире обозначает класс точности подшипника (класс точности 0 не маркируется).

0 – нормальный

6 – повышенный

5- высокий

4- прецизионный

2 – сверхвысокий

Радиальные шариковые подшипники

Предназначены для восприятия радиальных нагрузок в 2ух направлениях. Быстроходны, высокая частота вращения.

- фиксируют положение вала в 2ух осевых направлениях

- не являются самоустанавливающимися

- большое кол-во разновидностей, дешевые, простые, применяются в машиностроении

Радиальные роликовые подшипники

Предназначены для восприятия радиальных нагрузок. Не уступают шариковым по быстроходности. Обязательное требование – допуск соосности. ОП: в узлах отдельных механизмов, например в опорах клеильных прессов (рифленые валы) гофрагрегата.

Радиальные роликовые игольчатые подшипники

Маленькие габариты. Чувствительны к прогибам и несоосности посадочных мест. Применяются в кулисных механизмах, КПП а/м, фрезерных станках, в узлах с ограниченными радиальными габаритами. Чувствительны к перекосам. Область применения: в узлах, где размеры опор ограничены в диаметральном направлении и особенно в узлах с качательным движением.

Радиальные роликовые подшипники с витыми роликами

Малочувствительны к загрязнению, не фиксирует вал в осевом направлении. Работают при небольших частотах вращения. Воспринимают ударные нагрузки. Витые ролики обладают эластичностью и способностью пружинить

Радиально-упорные шариковые подшипники

Воспринимают радиально-осевые нагрузки. Используются в шпинделях металлорежущих и деревообрабатывающих станков, в малых электродвигателях, червячных редукторах.

Конические радиально-упорные роликовые подшипники

Воспринимают комбинированные нагрузки, разъемные изделия. Область применения весьма широкая: редукторы, вариаторы, пневмоподъемники, мельницы, насосы, однорядные – в колёсах самолёта, автомобиля - выдерживают большие нагрузки.

Упорные шариковые подшипники

Ограничение нагрузки, числа оборотов, применяются в тихоходных нагрузках

Область применения: шнеки, транспортеры, подъемные винты, пропеллерные мешалки, сортировки, вертикальные гидроразбиватели, питатели низкого и высокого давления, сукнонатяжки, червячные редукторы

22

Посадки подшипников на вал и в корпус

При проектировании подшипниковых узлов принципиальное значение имеет сопряжение (посадка) внутренних колец с валом и наружных с корпусом. Поскольку подшипники являются стандартными узлами, то валы и корпуса следует приспосабливать к ним. Внутренние кольца сажают на вал по системе отверстия, а наружные в корпус по системе вала (рис. 32) . При том, что поле допусков внутреннего кольца направлено не в тело, а к центру, посадки на вал получаются более плотными, чем обычно в системе отверстия.

При выборе посадки необходимо обеспечить неподвижное соединение того кольца подшипника, которое сопрягается с вращающейся частью машины, передающей внешнее усилие на подшипник. В противном случае оно будет обкатываться и проскальзывать по посадочному месту, что приведет к его износу и выходу из строя подшипника. В то же время посадка должна быть с минимальным натягом, чтобы зазоры между кольцами и телами качения не претерпевали значительных изменений. Второе кольцо подшипника, сопрягающееся с неподвижной частью машины, устанавливают с небольшим зазором или с очень небольшим натягом для облегчения осевых перемещений кольца при монтаже, температурных деформациях вала и при регулировке зазоров в подшипниках. Кроме того, такой вид сопряжения позволяет кольцу под действием толчков и вибраций периодически поворачиваться вокруг оси подшипника, вследствие чего в работе участвует не ограниченный участок кольца, а вся дорожка качения.

В зависимости от режима работы машины, чем больше нагрузка и сильнее толчки, тем более плотными должны быть посадки. Чем быстроходнее машина (меньше нагрузки, выше температуры), тем посадки должны быть свободнее.

Посадки роликоподшипников требуются более плотные в связи с большими нагрузками. Посадки радиально-упорных подшипников плотнее, чем у радиальных, у которых посадочные натяги искажают зазоры. Посадки крупных подшипников из-за больших сил назначают плотнее, чем у средних и мелких.

Рекомендации по выбору посадок по мере роста нагрузок в опорах можно сформулировать следующим образом:

- допуски валов при вращающемся вале – js6; k6; m6; n6;

- допуски валов при вращающемся корпусе – g6; h6;

- допуски корпуса при вращающемся вале – H7; H6; Js7; Js6; K7;

- допуски корпуса при вращающемся корпусе – K7; M7; N7; P7.

23